[发明专利]一种面向新能源消纳的综合能源系统多时间尺度调度方法

说明书

本发明提出了一种面向新能源消纳的综合能源系统多时间尺度调度方法，具体包括以下步骤：S1、输入电气热综合能源系统优化调度所需各能源设备的基础数据以及风光荷的出力；S2、构造电气热综合能源系统日前阶段运行成本最小化的目标函数；S3、构造电气热合能源系统日内滚动阶段偏差最小化的目标函数；S4、构造源网荷储互动的电气热综合能源系统协调运行的数学模型；S5、基于二阶锥松弛和增量分段线性化理论对步骤S4构建的模型进行线性转化，获得电气热综合能源系统协调运行的最佳解决方案，本发明同时考虑源荷预测信息的准确性与电气热综合能源系统运行的经济性，制定日前‑日内滚动两阶段调度方案，为电‑气‑热综合能源系统的实际运行提供指导。

技术领域

本发明属于能源优化与调度领域，涉及一种面向新能源消纳的综合能源系统多时间尺度调度方法。

背景技术

随着经济社会的迅速发展，以煤炭和石油为代表的传统化石能源的需求激增，大规模开采利用的同时伴随着严重的资源浪费与环境污染问题。面对能源与环境的双重严峻形势，开发可持续清洁能源，推动经济与社会的永续发展已成共识。能源互联网的理念应运而生，电力网络、天然气网络和热力网络作为主要的能源载体，彼此之间的相互依赖关系在国内外研究中引发了极大的关注，使得传统电力系统逐步演变成为以电为核心、耦合天然气系统与热力系统的复杂综合能源系统。

如何在提高新能源消纳能力的同时保证电-气-热综合能源系统协调运行的安全经济性成为一个极具挑战和现实意义的问题。

发明内容

发明目的：为了提高新能源消纳能力的同时保证电-气-热综合能源系统协调运行，本发明提出了一种基于新能源消纳系统混合时间尺度优化调度的方法，该方法具有能够同时兼顾源网荷储多方因素，实现力网络、天然气网络和热力网络协调运行的特点。

技术方案：一种面向新能源消纳的综合能源系统多时间尺度调度方法，所述综合能源系统是以电力系统为核心，耦合天然气系统和热力系统的能源系统；包括以下步骤：

步骤1：获取各能源设备的基础数据和风光荷的出力；

步骤2：基于步骤1，构造综合能源系统日前阶段运行成本最小化的目标函数；

步骤3：基于混合指令周期的双层日内滚动优化架构，建立综合能源系统日内滚动阶段双层优化模型，包括以日前与日内电能交互功率偏差最小化为目标的上层模型和以热能和天然气的日前日内偏差最小化为目标的下层模型；

步骤4：基于需求侧响应约束条件、能源设备安全运行约束条件和能源传输网络约束条件，对步骤3建立的模型进行求解，得到电力系统、天然气系统和热力系统协调运行方案。

有益效果：本发明具有以下优点：

1、本发明针对电-气-热多能流综合能源系统，引入需求响应，需求响应是负荷侧参与系统优化调度的有效措施，构造电-气-热综合需求响应模型，以有效地发挥负荷侧参与综合能源系统优化调度的潜力；

2、本发明构造的源网荷储协调优化数学模型，可以有效提升综合能源系统运行的经济性以及新能源消纳水平；

3、本发明基于二阶锥松弛和增量分段线性化理论对复杂模型进行线性转化，进而获得电-热-气综合能源系统协调运行的最佳解决方案，大大降低模型求解难度，为工程应用提供科学的参考。

附图说明

图1是本发明的流程图；

图2是本发明中增量分段线性化的流程图；

图3是本发明实施例中的综合能源系统协调运行系统结构示意图；

图4是本发明实施例中优化得到的风电24h消纳曲线；

图5-7是实施例中优化得到的需求响应前后电、气、热负荷；